Νέα

Ανάλυση της πιο σύνθετες χαμηλής ισχύος MCU STM32U5

  • Συγγραφέας:ROGER
  • Απελευθερώστε το:2021-11-01

Μάρτιος 2021,Ημιαγωγός(ST) ανακοίνωσε την έναρξηSTM32U5, Σεπτέμβριος STM32U5 πρώτο μοντέλο επίσημη παραγωγής, το οποίο επίσης σημαίνει ότι ST έχει γεννηθεί το πρώτο ultra μικροελεγκτή χαμηλής ισχύος για την PSA 3 και SESIP 3 ασφαλή έλεγχο ταυτότητας.

Υπουργείο μικροελεγκτή τμήματος της αγοράς και Appirex Cao Jilong ST Κίνας είπε ότι STM32 χαμηλή κατανάλωση ενέργειας σειρά προϊόντωνSTM32L5 έως STM32U5, αν και ο πυρήνας είναι το ίδιο, χρησιμοποιείται.ΜΠΡΑΤΣΟ V8 αρχιτεκτονική Cortex-M33, αλλά η διαδικασία της,ΚύκλωμαΟ σχεδιασμός και άλλες πτυχές έχουν κάνει μεγάλη καινοτομία, και χρησιμοποιείται η νέα πλατφόρμα τεχνολογίας 40nm, η οποία είναι και η χαμηλή κατανάλωση ενέργειας του μέλλοντος.MCUΣημαντική πλατφόρμα υποστήριξης.

ιστορίαΣε, εξαιρετικά χαμηλή γραμμή παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας ήταν πάντα η στρατηγική γραμμή προϊόντων της STM32. Από το 2007, η πρώτη Cortex-M πυρήνα απελευθερώνεται.μικροϋπολογιστή Single-chipΜετά από αυτό, το 2009, ST επεκτείνει τη σειρά μικροελεγκτή Cortex-M με εξαιρετικά χαμηλή πεδίο δύναμη.

Ricardo de SA EARP, αντιπρόεδρος και μικροελεγκτή επιχειρηματική μονάδα, επισημαίνεται στην ανακοίνωση: «Κατά τα τελευταία πέντε χρόνια, το παγκόσμιο μερίδιο της ST μικροελεγκτές είναι σχεδόν διπλασιαστεί, STM32 εξαιρετικά χαμηλής ισχύος αποστολή μικροελεγκτή έχει μέχρι στιγμής άνω των 2 billion.ST Με πλούσια τεχνολογία χαμηλής ισχύος αποθεματικών και εστίαση στις αγορές χαμηλής ισχύος, ας έχουμε ένα ισχυρό πλεονέκτημα σε εξαιρετικά χαμηλές κατηγορίες μικροελεγκτή δύναμη και αντιπροσωπεύουν περίπου το 25% της αγοράς. Share ".

ST Κίνα μικροελεγκτή προϊόντων Διευθυντή της αγοράς Peng Zuoji είπε: «STM32U5 μπορεί να εφαρμοστεί σε βιομηχανική νοημοσύνηΜετρητής ροής, Υγιεινή και την τάξη γυμναστήριο προϊόντων φθοράς, ιατρικό εξοπλισμό περίθαλψη, τερματικών πληρωμής POS, κλπ έχουν υψηλές απαιτήσεις για την κατανάλωση ενέργειας και την ασφάλεια. "

Cao Jindong αποκάλυψε ότι το προϊόν STM32U5 εισήγαγε από τα ευρωπαϊκά κεντρικά γραφεία έχει ένα μεγάλο αριθμό από μοναδικές καινοτομίες. Από τον οδηγό της μετανάστευσης δοθεί από την επίσημη ST, STM32L4 (+) για να STM32L5 είναι 54, STM32L5 να STM32U5 είναι 98 σελίδες και είναι εκεί διπλασιαστεί, γεγονός που αποδεικνύει ότι STM32U5 έχει εγκάρσια χρόνο. Σύμφωνα με STM32 Διευθυντής Σχεδίασης PATRICK Όλα συμπεριλαμβάνονταιDoune παρουσιάζει ότι η συνολική σχεδιαστής που συμμετέχουν στο προϊόν υπέρβαση 300.

Στη συνέχεια, η STM32U5 ξεκίνησε, τι νέα χαρακτηριστικά έχουν επιτευχθεί ως το πρώτο προϊόν της πλατφόρμας U-series; Ας Cao Jindong και Peng Zuoji θα πρέπει να ερμηνευθεί ένα προς ένα.

Χαμηλή κατανάλωση ενέργειας και υψηλή απόδοση

Πρώτον, η βαθμολογία της EEMBC ULPMARK δίνεται άμεσα, καλύπτοντας την ανάλυση δύναμης σε διαφορετικούς τρόπους, STM32 είναι επίσης η μόνη εταιρεία που ανακοινώνει όλες τις 4 αποτελέσματα, γεγονός που αποδεικνύει την εμπιστοσύνη του στην πλήρη κατάσταση χαμηλής κατανάλωσης ενέργειας. Peng Zujian δήλωσε ότι οι πελάτες έχουν διαφορετικά σενάρια εφαρμογής, μερικά είναι υψηλό το έργο του φορτίου, μερικά είναι μακρά αναμονή εφαρμογές, τόσο απλό αντίθεση μΑ / MHz δεν ισχύει για κάθε πελάτη. Με την παροχή σημεία των διαφόρων σεναρίων εργασίας, οι πελάτες μπορούν να έχουν καλύτερες επιδόσεις αναφορά.

Εκτός από την έκδοση της πιο προηγμένης τεχνολογίας 40nm και τη βελτίωση της διαρροής ταυτόχροναΡεύμαΕκτός από την τρέχουσα δυναμική, STM32U5 βελτιώνει τη λειτουργία διαχείρισης ισχύος, αυξάνοντας φόντο χαμηλής ισχύος αυτόνομη λειτουργία (LPBAM, ΚΑΤΩ Ιστορικό αυτόνομη λειτουργία), και μερικά περιφερειακά και τις λειτουργίες που μπορούν να εκτελεστούν σύμφωνα με χαμηλή κατανάλωση ενέργειας.

16kb s σε STM32U5ΕμβολοΔεδομένου ότι η αυτόνομη λειτουργία του υποβάθρου χαμηλής ισχύος, μπορείτε ναΕΠΕΞΕΡΓΑΣΤΗΣΣτην περίπτωση του ύπνου,I2CμικρόΠι, Σειριακή θύρα,ADCΊσες περιφερική δεδομένων περνά LPDMAΜεταφορά σε αυτό, στη συνέχεια, να ξυπνήσει το CPU για την επεξεργασία κατά παρτίδες μίας χρήσεως όταν τα δεδομένα είναι συσσωρευμένη σε ένα ορισμένο ποσό. Ο σκοπός της εξοικονόμησης ενέργειας που επιτυγχάνεται με την αποφυγή συχνών ξυπνήσει επεξεργαστές. Σύμφωνα με STδοκιμήκλασσικόςσυλλογή δεδομένωνΤο μοντέλο της θεραπείας αφύπνισης μπορεί να μετατρέψει τον αριθμό των CPU στο αρχικό 1/10.

Τρίτον, είναι παρόμοια με LPRAM, παρέχοντας κατανεμήθηκε Flash και SRAM, και οι χρήστες μπορούν να απενεργοποιήσετε κλειστή Flash και on-demand, σύμφωνα με τα σενάρια εφαρμογή, ή να μειώσει την κατανάλωση ενέργειας μειώνοντας Flash ταχύτητα ανάγνωσης.

Εκτός από την χαμηλή κατανάλωση ενέργειας, υψηλή απόδοση είναι επίσης ένα σημαντικό χαρακτηριστικό της STM32U5. Έως 160 MHz επεξεργαστή, η σειρά STM32U5 έχει φτάσει το σκορ απόδοση των 240DMIPS και 651Coremark, και η προηγούμενη συχνότητα STM32L5 γενιά του πυρήνα Cortex-M33 είναι 110MHz.

Παράλληλα, με στόχο την περαιτέρω βελτίωση των επιδόσεων, STM32U5 ενσωματώνει επίσης FMAC και CORDIC μαθηματική υπολογιστική επιταχυντή? Για τη βελτιστοποίηση, την εξωτερική οδηγίες για την αποθήκευση και διακίνηση των δεδομένων προσωρινής μνήμης ART γκαζιού (8 KB οδηγίες Cache, 4 KB μνήμη cache δεδομένων) και 2.5D των πόρων των πόρων στην περίπτωσηΓραφικόςΕπιταχυντής CHROM-Τέχνη.

Πιο λειτουργική ασφάλεια της ασφάλειας και πληροφοριών

«Cortex-M33 έχει αναπτυχθεί από την αρχιτεκτονική ARM V8 για εφαρμογές υψηλής ασφάλειας δεδομένων, ενώνει τεχνολογία TrustZone, είναι να πληρούντο διαδίκτυο των πραγμάτωνεφαρμογές υψηλής ασφάλειας, αλλά στην πραγματικότητα, έχουμε δει το τρέχον MCU δεν έχει ακόμη επιτευχθεί επαρκής ασφάλεια. «Δήλωσε ο Cao Jindong.

Επίσης, STM32U5 προσθέτει περισσότερες λειτουργίες ασφάλειας με βάση L5 για να εξασφαλίσει την ασφάλεια του Ίντερνετ των πραγμάτων.

«Single απομόνωση μονού πυρήνα ή υποστήριξη Trustzone προφανώς δεν είναι αρκετό.», Δήλωσε ο Peng Zuoji. Ως εκ τούτου, εκτός από την απομόνωση του πυρήνα, STM32 είναι σχεδιασμένο για διαμορφώσεις απομόνωσης για αποθήκευση, λεωφορείων, και τα περιφερειακά μέσα στο προϊόν.

Επιπλέον, STM32U5 προσθέτει επίσης πιο ασφαλή κρυπτογραφημένη χαρακτηριστικά, καθώς και πλήρους εύρους ελεγχόμενη πολλαπλών στρώσεων κρατική προστασία μηχανών. προστασία αποθήκευσης είναι ειδικά για τον εσωτερικό χώρο αποθήκευσης, αλλοίωσης, προσθέτει OTP χώρο, καθώς και το σχεδιασμό των Active Η επέμβαση των ενεργών αντι-παραβίασης.

PSA Level3 πρέπει να αποφευχθεί τόσο λογισμικό και το υλικό από την επίθεση, έτσι STM32U5 προσθέτει, επίσης, AES ενότητες που εμποδίζουν όριο επιθέσεων.

Peng Zujian είπε ότι η ARM απαιτεί μια μη-μεταβλητή root εμπιστοσύνη κάτω από ασφαλές πλαίσιο για την πιστοποίηση PSA Level3, και την εκκίνηση της ασφάλειας στηρίζεται σε STM32U5 βασίζεται σε αυτή την ασφαλή βάση της ρίζας. Σε απάντηση σε αυτές τις λειτουργίες αρχή ασφαλείας, ST προβλέπει σχετικό κωδικό αναφοράς που βοηθά τους χρήστες να εφαρμόζουν τις σχετικές εκκίνησης της ασφάλειας και της ασφαλούς φόρτωσης firmware και ασφαλή ενημερώσεις firmware.

Εάν πρέπει να χρησιμοποιήσετε TF-M (TrusΤΕΔ Firmware για Cortex-M) Αρχιτεκτονική, εκτός από την TrustZone να διαιρέσει τις εσωτερικές υπηρεσίες και τις ζώνες λογισμικού σε κανάλια και μη καναλιών, μπορείτε επίσης να ορίσετε δικαιώματα διαχειριστή και τα δικαιώματα των χρηστών σχετικά με τις άδειες λογισμικού. Υπό τη διοίκηση, υπάρχει επίσης ένα PSA στην περιοχή πίστη.Επεκτασιμότηταμπορεί να παρέχεται τοπικές υπηρεσίες ασφαλείας, συμπεριλαμβανομένων περισσότερων και add-εναλλακτική, ασφαλή αποθήκευση σχετίζονται με, το κανάλι που σχετίζονται και προετοιμασία πιστοποίησης. Αυτά είναι ισοδύναμο με το τρίτο πιστοποίηση επίπεδο μέσω PSA και το υλικολογισμικό πλαισίου που υλοποιεί ένα TF-M αξιόπιστους.

STM32U5 παρέχει επίσης ασφαλή φόρτωση firmware. Αφού ο πελάτης έχει σχεδιαστεί, έχει την άδεια να παράγει παραγωγής τρίτων και δεν μπορεί να εγγυηθεί την ασφάλεια του λογισμικού. ST μπορεί να βοηθήσει τους χρήστες να ελέγχει αυστηρά τον αριθμό της ασφάλειας και το κάψιμο της καύσης firmware σε ένα κάψιμο περιβάλλον από τρίτους.

Λόγω της βελτίωσης των απαραβίαστο και την προστασία του λογισμικού, STM32U 585 είναι επίσης κατάλληλο για τον έλεγχο του εξοπλισμού PIN Ασφάλεια Συναλλαγών (PTS), η οποία πρέπει να πληρούν τις τεχνικές απαιτήσεις του προτύπου επιτροπής κάρτα πληρωμής ασφαλείας βιομηχανία (PCI SSC). Ως ασφαλή γενική MCU, STM32U 585 παρέχει μια ολιστική λύση για τους προγραμματιστές με μια απλοποιημένη πωλήσεων και τερματικό πληρωμής self-service.

Προϊόντα για την απόκτηση του «PTS Επίσημη έγκριση εξοπλισμού» συνήθως πρέπει να τσιπ ασφαλείας άμυνα για online επιθέσεις και πλευρικής επιθέσεις, αλλά επίσης να χρησιμοποιήσετε ένα πληκτρολόγιο διαχείρισης MCU ξεχωριστά.οθόνημεUSBΣύνδεση και άλλες λειτουργίες. Τώρα, STM32U585 μονολιθικά ενσωματώνει όλα τα χαρακτηριστικά, ο σχεδιασμός απλοποιεί του προϊόντος και βελτιστοποιεί την διακίνηση της παραγωγής από την προμήθεια και την απογραφή έως την τελική συναρμολόγηση. Τερματικό κατασκευαστές μπορούν επίσης να δοκιμάσουν τα προϊόντα ταυτότητας πιο γρήγορα και πιο εύκολα, σύμφωνα με PCI PTS V6.

Πιο ισχυρή μονάδα αποθήκευσης

MCUΕπιλογήΑπό την άποψη της επεξεργασίας, η επεξεργασία είναι μία όψη, και η αποθήκευση είναι ένας άλλος σημαντικός δείκτης.

Εκτός από τη χρήση του διαμερίσματος για να επιτευχθεί χαμηλή κατανάλωση ενέργειας, STM32U5 έχει επεκταθεί περαιτέρω.

Όπως φαίνεται, η λάμψη των STM32U5 σχέδια από 128KB έως 4MB, η οποία θα επεκταθεί σε μεγάλο βαθμό την επιλογή του χρήστη. Την ίδια στιγμή, FLASH έχει ένα μέγιστο 0.5MB του Flash με 100.000 ανάγνωσης και γραφής δυνατότητες, και το υπόλοιπο των δεδομένων του χρήστη βελτιώνεται, και το υπόλοιπο είναι 10.000 φορές.

Η SRAM είναι 786KB και υποστηρίζει ECC για την κάλυψη βασικών εφαρμογών ασφαλείας.

Ταυτόχρονα, STM32U5 υιοθετεί επίσης μια μεταβλητή ελεγκτή αποθήκευσης στατική FSMC, καθώς και Octospi, το οποίο υποστηρίζει πιο ευέλικτη εξωτερική επέκταση αποθήκευσης.

Πιο ακριβή προσομοίωση

Για ανίχνευσης επόμενης γενιάς και την παρακολούθηση εφαρμογών, τα νέα σειρά προϊόντων παρέχει επίσης προηγμένες υψηλής ταχύτητας 14-bitΛειτουργία ψηφιακό μετατροπέα(ΕΝΑ ΔΝΤΟ).

Πολυλειτουργική αριθμόςφίλτρο(MDF) καιΉχου Τα ψηφιακά φίλτρα (ADF) αντικατέστησαν το ψηφιακό φίλτρο διαμόρφωσης του SIGMA-DELTA (DFSDM). Βελτιώνει σημαντικά τη λειτουργία ανίχνευσης ήχου, η οποία ενισχύει την απόδοση της ανίχνευσης της ηχητικής δραστηριότητας και συνδυάζει τα χαρακτηριστικά κατανάλωσης χαμηλής κατανάλωσης LPDMA, η οποία επιτρέπει στους χρήστες να ενσωματώνουν εύκολα τις λειτουργίες φωνής αφύπνισης σε σενάρια εφαρμογών με βάση μικροελεγκτές χαμηλού κόστους χαμηλού κόστους.

Περισσότερο άφθονο οικοσύστημα

Δεδομένου ότι, το STM32 δεσμεύεται να δημιουργήσει ένα τέλειο οικοσύστημα, και τώρα, με την επίσημη απελευθέρωση STM32U5, υποστηρίζονταςΑξιολογεί το συμβούλιο,ΔηλαδήεξερευνώΕργαλειοθήκηΚαι το ελάχιστο σύστημα πυρήνα έχει υποστηριχθεί. Επί του παρόντος, ανάλογα με τον αποθηκευτικό χώρο, την κρυπτογράφηση υλικού και τη μορφή πακέτων, ST έχει ξεκινήσει 24 μοντέλα STM32U5.

Αξίζει να σημειωθεί ότι το κιτ εξερεύνησης IOT, συμπεριλαμβανομένου του κύριου επεξεργαστή STM32U585, έχει επίσης αυξηθεί πολύ περισσότεροαισθητήραςΚαι τα μικρόφωνα. Για ασύρματα χαρακτηριστικά, υπάρχει STM32WBBluetoothμεZigbeeΗ ενότητα, καθώς και wifi ασύρματες μονάδες που αναπτύχθηκαν από πληροφορίες Qingke, πραγματοποιώντας μια ευκολότερη σύνδεση Internet της ασύρματης σύνδεσης των πραγμάτων.

ΚατάΚιτ ανάπτυξηςΕκτός από το σύνολο λογισμικού STM32Cube, το ST ανακοίνωσε επίσης με τη Microsoft το 2020 για να συνεργαστεί έναντι Azure, το Ecosystem STM32Cube χρησιμοποιεί άμεσα το Azure RtoΣουίτα, Υποστηρίξτε περισσότερα παραδείγματα κώδικα εφαρμογής, και περισσότερα middleware, συμπεριλαμβανομένων των λειτουργικών συστημάτων, συστημάτων αρχείων, πρωτοκόλλων TCP / IP, πρωτόκολλα USB κ.λπ. Χρειαζόμουν πόρους που πρέπει να ληφθούν μέσω διαφορετικών τρίτων, και τώρα όλα μπορούν να είναι ελεύθερα και ενιαία.

Στο Github, το ST μοιράστηκε επίσης το ενσωματωμένο λογισμικό STM32Cube και οι μηχανικοί μπορούν να παρακολουθήσουν τις σχετικές πληροφορίες ταχύτερα. Το Peng Zuo αποκάλυψε ότι το αντίστοιχο εργαλείο διαμόρφωσης θα εισαχθεί για το LPBAM το τέταρτο τρίμηνο του 2021.

Συνοψίζω

Το STM32U5 είναι το ST για ένα προϊόν οδοντωτού τροχού στο πεδίο χαμηλής ισχύος. Ο Cao Jindong δήλωσε επίσης ότι το MCU της κατανάλωσης χαμηλής κατανάλωσης πρέπει να είναι προσεκτικά γυαλισμένο. Ως εκ τούτου, προκειμένου να διασφαλιστεί η τέλεια ανάπτυξη όλων των πλεονεκτημάτων της αρχιτεκτονικής Cortex-M33 V8, ο ST παίρνει μια ασφαλή στρατηγική, βελτιστοποιημένη βήμα προς βήμα, πρώτα εισάγοντας το L5, ως γέφυρα U5 και L4, και στη συνέχεια περαιτέρω επανάληψη, βελτιστοποίηση Γραμμή παραγωγής.

Η σειρά U επιτυγχάνει μια σημαντική αναβάθμιση σε σύγκριση με τη σειρά L, είτε προέρχεται από τη διαδικασία είτε από το μικρο-πλαίσιο, δεν είναι ποτέ παρόμοιο με μια μικρή αλλαγή στο L4 έως L4 +. Έτσι, αν και η ST δεν έχει επίσημη ενοποιημένη απάντηση, θα ήθελα να πιστέψω ότι το Ultra αντιπροσωπεύει το Ultra, επειδή τόσο η κατανάλωση ενέργειας, η ασφάλεια είναι, η σειρά U έχει την απόλυτη χαμηλή δύναμη MCU.